海洋大地测量
marine geodetic surveyin g
haiyang dadi celiang
海洋大地测量
在海洋区域进行平面和高程控制的测量工作。是陆地大地测量在海洋区域的扩展。基本任务分为实用和科学研究两类。实用类为海洋测量、舰船精确导航、海洋划界、海洋工程设计与施工提供控制基础；科学研究类为地球形状及其外部重力场、大地水准面起伏、潮汐变化、海啸预报，以及为地球物理学研究板块构造、海底扩张等海底地壳变化提供各种资料。主要内容为建立海洋大地控制网(点)，海上定位，测定平均海面、确定海面地形、确定海洋大地水准面和进行海洋重力测量等。
建立海洋大地控制网(点) 海洋大地控制网是陆地大地网向海域的延伸。由海底控制网(点)、海面控制点(海上平台、固定浮标)和海岸或岛屿上的大地控制点联合建立海洋控制网。控制网的布设和露出水面控制点的测量方法与陆地大地测量基本相同。与陆地大地网直接联结的海洋大地控制点为基本点，以此为基础发展加密点或临时点。海底控制点为固设于海底的若干水下声标组成。海底控制网一般布设成三角形或正方形，用水声定位测量舰船与水下声标的距离，同时用无线电或卫星定位方法测量舰船至陆地或空间(卫星或其他天体)的距离或距离差，然后通过测量平差确定海底控制点的平面位置和高程。
海上定位 海上测定船位的工作。一般以二维坐标表示。定位有直接观测法和推算船位法。直接观测法是利用各种导航设备，借助外界物标、无线电台、天体、人造卫星和水下声标等确定船位。推算船位法，以已知船位作为推算起点，利用舰艇惯性导航或多普勒声纳导航等设备求出具有一定精度的实时船位。
测定平均海面 指某地一定时间内每小时海面高度的算术平均值。又称平均海水面。测定方法：在沿岸设立验潮站，测定该站每小时水位，计算出日、月、年和多年平均海面。日平均海面基本消除一天内潮汐对海面的影响，但受气压和风的影响较大；月平均海面能基本消除每日潮汐对海面升降的影响，但受海水密度和气压引起的季节性变化明显；年平均海面之间的差异较小，基本上消除了气象周期波动；多年平均海面以18．6年(潮汐天文周期)或更长时间的连续观测资料算得较为准确。中国1956年后，统一规定以青岛验潮站的1950～1956年潮汐观测资料算得的平均海面作为全国高程起算面，并命名为“1956年黄海平均海水面”；1987年，中国公布正式启用“1985年国家高程基准”。它比1956年高程基准高出0．0289米。
确定海面地形 海面地形指瞬间或平均海面相对于大地水准面的起伏，分别称瞬时海面地形和稳态(某一历元内)或似稳态海面地形。通常所谓海面地形是指后者而言。非天文潮汐因素的影响是产生海面地形的主要原因，这些因素包括海啸、风、大气压力和海流等。海面地形测量有3种方法：①大地精密水准法。以某一站的平均海面作为高程起算面的重力等位面，再以精密水准联测其他各站的平均海面高程。联测的高差一般不为零，出现差值的各点所连成的面就是海面地形。②位水准法。海洋水准法的主要方法之一。将大洋深处某一深层(1000～4000米)视为海水不流动的等压(位)面，通过测定大气压力、海水密度和比容等，按一定数学模型计算出平均海面相对于这个等位面的差值，由各点差值所连成的面即为海面地形。③卫星测高法。应用安装在卫星上的雷达测高仪，测量卫星至其正下方海面的垂直距高hn后，可计算出海面与椭球面向径之差，即海面高度，根据海洋大地水准面定义，由大地水准面差距n可确定海洋大地水准面。海面地形在卫星测高时，要求在同一确定地点进行多次观测，取其平均值。图中海洋面一般为平均海面(似稳态海面地形)，对每一次观测为瞬时海面地形(见图)。
确定海洋大地水准面 海洋大地水准面按应用和研究目的不同，有“大地测量学”法、“海洋学”法、“海洋一大地测量学”法和“大地测量边值问题”法4种定义。海洋占全球面积的70．8%，若对全球海洋占有全部观测资料，则以海洋学方法定义海洋大地水准面更为准确可靠。海洋学确定的方法是将洋区域划分成小块(例如纬差n与经差m所围成的梯形面积)，各小块范围内似平静海面地形平均值为零所形成的面，即为大地水准面。引起大地水准长期变化的原因是由于定义本身不完善性或大地水准面形状发生变化而产生的。如确定方法中要求海面地形平均值为零，即大地包含的体积与平均海面所包含的体积相等，而海水体积因地球的温室效应等原因，使原始冰帽、南极覆盖冰山融化以及海洋水体的膨胀而增长，平均海面产生长期的缓慢上升，又由于地球自转的变化，促使子午圈扁率的改变，以及地球内部质量的迁移(如地幔对流驱动板块运动)也会引起大地水准面的长期变化。大地水准面的确定是一个较为复杂的课题，有待今后继续深入研究。
海洋重力测量 利用海洋重力仪测量海区重力加速度的工作。海洋重力直接影响大地水准面和地球形状的大小。
“海洋大地测量”一词，1804年已提出，因受科学技术水平的限制，直至20世纪60年代后才逐步形成一门学科。70年代以来，随着航天技术和全球战略武器的发展，以及海洋开发利用蓬勃兴起，迫切需要建立全球精密椭球和地心坐标系，海洋大地测量随之迅速发展，并将从应用上和理论上取得更快的进展。
卫星测高示意图